Последние 10 лет человечество живет в урбанистическом мире, где городского населения больше, чем сельского. Сегодня превышение оценивается в 1,5 %, а уже к середине XXI века горожане составят 2/3 от всех жителей на планете Земля.
Может ли погода убивать жителей крупных городов? В рамках проекта Ecocup Green Talks 2021 проблемы городской экологии обсудили Павел Константинов, метеоролог, доцент географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, и Стефан Савич, руководитель исследовательской группы по городскому климату, профессор факультета наук Университета Нови-Сада (Сербия).
Зелёный портал выбрал самое нужное и интересное.
Почему климат городов изучают отдельно?
– Во-первых, это красиво, – шутит доцент геофака МГУ Павел Константинов и показывает «облачное цунами». В отличие от обычного, оно безопасно. Возникает такое явление на береговой линии: воздух, идущий с моря или океана, сталкивается с преградой в виде высоких домов, поднимается вдоль стен, где охлаждается и конденсируется в облака.
Это пример сугубо «городского» явления. Внутри городских пространств происходят особые процессы, в том числе и опасные. Города изучают не просто ради фундаментального интереса, а из-за того, что там чаще возникают экстремальные температуры.
Считается, что 90 % всех проблем в городах имеют гидрометеорологическую причину: наводнения, сильные осадки, волны жары. Они проявляются по-разному, потому что каждый город по-своему «возмущает» атмосферу.
Основоположником городской климатологии называют английского ученого Люка Ховарда, который на протяжении 40 лет (с 1801 по 1840 гг.) ежедневно наблюдал за погодой Лондона. Он пришел к выводу, что в столице температура выше, чем в ее окрестностях. Особенно это ощущается вечером: если по проспекту в 22.00 летом можно легко гулять в майке, то на даче в это же время уже будет прохладно.
В городе тепло задерживается за счет переизлучения зданиями, мостовой, тротуарами. Город превращается в так называемый остров тепла.
В каком городе может возникнуть остров тепла?
В любом, не важно, насколько он большой. Ключевая причина – высокий уровень запечатанной поверхности. Оглянитесь: сколько вокруг вас бетона и многоэтажек? Чем плотнее застройка, тем выше температура воздуха.
Острова тепла возникают также и зимой, когда включается центральное отопление. По данным исследователя Стефана Савича, в сербском городе Нови-Сад при передаче тепла от энергостанции до здания теряется до 30 % энергии, которая уходит в атмосферу и создает проблему для города.
Зачем это нужно знать обычному человеку?
Павел Константинов говорит, что перед большой аудиторией разговор начинает с конкретики: «Вот вы сегодня плохо спали, а помните, какая у вас температура в комнате была?».
– Ближе к югу народ более отзывчивый, – делится наблюдениями Павел. – Жителям северных регионов на генетическом уровне страшно замерзнуть.
Выясняется, что люди даже зимой в своих квартирах засыпают при температуре 28 градусов: мол, хочется, чтобы потеплее было. Но на самом деле они попадают в тропическую ночь.
Тропическая ночь в городе
Тропической называется ночь, когда температура не опускается ниже 24 ℃ для умеренных климатов. Вследствие этого наше тело не остывает как нужно, нарушается сон. Сердечно-сосудистая система не успевает релаксировать. Считается, что даже для здорового человека достаточно такого термического стресса в период сна для того, чтобы через неделю уже сильно повысилась вероятность инфаркта или инсульта.
На острове тепла температура воздуха понижается медленнее обычного, получается, что и ночью в теплое время показатели остаются аномальными для человека. Больше, чем одна тропическая ночь подряд – это уже стресс. Каждый градус над отметкой 24 в ночное время повышает смертность.
В июле 2007 года в Нови-Саде мощная волна жары длилась 10 дней, было столько же тропических ночей без перерыва. Согласно статистике, в этот месяц смертность повысилась на 30 % в сравнении со средними показателями. Во время волн жары люди чаще попадают в больницы на 27 %. Причина – в чрезмерной нагрузке на сердечно-сосудистую и дыхательную системы.
Говоря о превышении температур, которые становятся уже опасными для организма, Павел Константинов вспоминает очень жаркое лето 2010 года. Тогда в Москве умерло на 11 тысяч человек больше среднестатистических показателей. Эта цифра в 2,5 раза выше, чем в близлежащих областях, несмотря на высокое качество медицинской помощи в столице.
Деревья, которые сохраняют здоровье
Наличие или отсутствие деревьев влияет на температуру. Если между городскими зданиями их нет, то температура накаляется в течение дня и остается относительно высокой ночью. Правильное увеличение зеленых и водных объектов без всяких преувеличений спасает жизни.
Вот наглядный пример: в кампусе Российского университета дружбы народов в Москве низкий уровень озеленения. В норме деревья и другие насаждения должны составлять около 40 % от общей площади мегаполиса.
Когда возникает волна жары, мера вероятности возникновения теплового удара при продвижении человека через такой кампус и через условно зеленую территорию попадает в разные градации. Будет отличаться термоощущение. Если в знойных «бетонных джунглях» провести более трёх часов, то это уже ведет к повышенному количеству проблем со здоровьем и даже увеличивает риск смертности.
Стефана Савича приводит результаты исследований. В наиболее урбанизированной зоне Нови-Сада, где расположены объекты тяжелой промышленности, количество тропических ночей в сезон достигло 40, в зеленых районах показатель гораздо ниже – всего 4.
С 2012 года Европейская комиссия запустила план действий в городских пространствах, чтобы появилось больше зеленых и голубых зон. Среди эффективных методов – увеличивать объем растительности вдоль дорог, во внутренних двориках жилых кварталов и среди городской застройки, расширять парки.
У городских парков много важных функций: они сохраняют биоразнообразие, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний, фильтруют воздух и уменьшают уровень его загрязнения.
Ветер в городе
Кроме волн жары, ученые говорят о возрастающем количестве ураганов в городском пространстве. Когда не только зонтик уносит, но и что-то рушится на голову. В Москве от этого гибнут люди.
Самый большой ураган в российской столице случился 22 июня 1998 года. В этот день деревья упали на кремлевскую стену, частично её пришлось восстанавливать.
Так происходит из-за усиления ветра в пределах городской застройки. Поток между зданиями значительно больше фонового ветра на той же высоте.
В то же время, ветер в городе – явление амбивалентное.
Одно неправильно построенное здание на улице создает вероятность усиления ветров, говорят исследователи. Сильные порывы будут крушить рекламные щиты. В таких условиях небезопасно создавать открытые зоны отдыха на крышах небоскребов.
Но если вы все же сумели разгородить город так, чтобы ветер не повышался, это тоже плохо, потому что будут накапливаться примеси от автомобильного транспорта. Качество воздуха ухудшается именно в том слое, в котором происходит основная человеческая жизнедеятельность.
Еще один нюанс: нельзя устанавливать в пригородной зоне с наветренной стороны большое количество ветроэнергетических установок. Это ухудшит циркуляцию воздуха. Энергия ветра уйдет на то, чтобы крутить лопасти ветряков.
Нужно искать хитрые решения. Очень часто они не совпадают с пожеланиями правительства, городской администрации и даже населения.
Хороший пример – Штутгарт. Внедряя природноориентированные решения, там были вынуждены переформатировать в том числе некоторые исторические кварталы. После большого количество увещеваний и забастовок, удалось перестроить коридоры проветривания. В Штутгарте горные ветра, почти как бризы на морском побережье, меняют направление два раза в сутки. Они поставили это явление на службу городской экологии. Город продувается очень эффективно с помощью естественных движений.
Правильно планировать город – ювелирное искусство.